內容簡介
本書從FPGA初學者角度出發,通過項目驅動的方法融合FPGA相關知識點。主要包括三部分內容:第一部分為第1-3章,介紹FPGA基礎知識,包括FPGA的發展歷程、設計流程及特色;深入剖析FPGA內部結構,以Flash架構FPGA為例,從最底層的基本結構到複雜的片內外設,進行深入淺出的介紹。第二部分為第4章,詳細介紹FPGA的程式語言-VerilogHDL,通過淺顯易懂的方式讓讀者對VerilogHDL程式語言進行全方位掌握。第三部分為第5、6章,分別介紹基於FPGA的常用IP和DIY創新的套用實例。本書強調理論與實踐相結合,通過本書學習,讀者不僅可以掌握FPGA和VerilogHLD程式語言的基本知識,而且通過大量實例,能夠將理論知識運用到具體設計實踐中,達到學以致用的目的。作者配套本書會陸續發行各種設計實例、視頻教程、授課PPT等,力求將FPGA的入門變得很容易。
作者簡介
本書由劉銀華,夏宇聞編著,周立功主編。周立功,男,1964年3月出生,畢業於東華大學自動化及計算機系,高級工程師,中國單片機學會理事,中國海洋大學講座教授,碩士生導師,主要研究方向為嵌入式系統與現場匯流排,目前正在從事80C51、ARM與NiosII等軟核SoC的研究與開發。
夏宇聞老師畢業於清華大學,北京航空航天大學教授,國內最早從事複雜數字邏輯和嵌入式系統設計的專家,與國際設計界有密切的技術聯繫。
圖書目錄
第1章FPGA基礎知識
1.1FPGA與數字電路
1.1.1用原理圖來實現數字電路
1.1.2用HDL語言來實現數字電路
1.2FPGA發展歷程
1.2.1積體電路
1.2.2PLD簡介
1.2.3複雜的PLD
1.2.4基於Flash架構的FPGA的特點
1.3FPGA設計流程
1.3.1設計輸入
1.3.2功能仿真
1.3.3HDL綜合
1.3.4綜合後仿真
1.3.5布局布線
1.3.6後仿真
1.3.7編程下載/調試
1.4MicrosemiFPGA的特色
1.4.1ProASIC3系列
1.4.2IGLOO系列
1.4.3Fusion系列
1.4.4SmartFusion系列
第2章FPGA基本結構
2.1FPGA的基本編程原理
2.2基本邏輯單元
2.2.1Flash架構的開關
2.2.2基本的庫單元
2.2.3最小邏輯單元
2.3布線資源
2.3.1超快速的局部連線資源
2.3.2有效的長線資源
2.3.3高速的超長線資源
2.3.4高性能的全局網路
2.4110結構
2.4.1I/O緩衝器
2.4.2110暫存器
2.4.3輸出斜率控制
2.4.4斯密特觸發器
2.4.5ESD保護
2.4.6110命名規則
第3章FPGA片內外設
3.1片內SRAM
3.1.1SRAM的原理
3.1.2SRAM的資源及使用
3.1.3SRAM的操作模式
3.2片內FIFo
3.2.1FIFO的原理
3.2.2FIFO的特點及套用
3.3時鐘調整電路與模擬鎖相環
3.3.1CCC的原理
3.3.2PLL的原理
3.3.3CCC/PLL的資源分布
3.4FlashROM
3.4.1FlashROM的原理
3.4.2FlashROM的資源
3.5FlashMemory
3.5.1FlashMemory的存儲原理
3.5.2FlashMemory的資源與操作
3.6時鐘資源
3.6.1RC振盪器的原理
3.6.2晶體振盪器的原理
3.6.3實時定時器的原理
3.7模擬模組
3.7.1ADC的工作原理
3.7.2ACM的配置原理
3.7.3預處理器的原理
3.7.4套用
第4章VerilogHDL基礎語法
4.1VerilogHDL基本知識
4.1.1什麼是硬體描述語言
4.1.2VerilogHDL的發展歷程
4.1.3VerilogHDL與VHDL的對比
……
第5章常用lP設計
第6章DIY創新套用設計
參考文獻